• 제목/요약/키워드: knapsack

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다층 대공방어 체계의 신뢰도 향상을 위한 네트워크 모델 기반의 최적 투자 계획 모델 (An Optimal Investment Planning Model for Improving the Reliability of Layered Air Defense System based on a Network Model)

  • 이진호;정석문
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.105-113
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    • 2017
  • 본 연구는 대공위협에 대한 생존성 향상을 위한 다층 대공방어 체계의 최적 투자 계획 모델을 고려한다. 최적화 모델 수립을 위해 다층 대공방어 체계를 네트워크 모델로 표현하고, 가용 예산이 제한되어 있는 상황 하에서 대응실패 확률을 최소화하기 위해 각 방어무기에 대하여 투자여부를 결정하는 모델과 연속적인 투자가 가능한 모델을 각각 제시한다. 비선형 형태의 목적함수를 로그함수를 통해 선형화하였으며, 제시된 최종 모델의 해법으로서 동적계획법 알고리즘과 선형계획법을 제안한다. 가상의 다층 대공 방어 상황을 설정한 후, 두 가지의 최적화 모델에 대한 최적해를 도출하고 그 결과를 분석하였다. 이는 다층 대공방어 체계의 신뢰도 향상을 위한 효과적인 투자 계획 수립의 필요성 및 접근방법을 제시한다.

TB와 냅색 기반의 향상된 다기능 레이다 스케줄링 기법 (TB and Knapsack Based Improved Scheduling Techniques for Multi-Function Radar)

  • 황민영;양우용;신상진;전주환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권12호
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    • pp.976-985
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    • 2018
  • 현대의 레이다는 위상 배열 안테나로 전자기파 빔을 생성하여 여러 가지 작업을 수행한다. 레이다가 수행하는 작업으로는 목표물의 탐지와 추적, 미사일 유도 등이 있다. 다기능 레이다가 개발되기 이전에는 레이다는 한 가지 작업만을 수행할 수 있기에, 각 작업을 수행하는 독립된 레이다가 필요했다. 하지만 다기능 레이다는 다양한 작업을 총괄하여 수행할 수 있는 기능을 탑재하고 있기 때문에, 하나의 레이다로 필요한 여러 작업을 수행할 수 있다. 레이다의 한정된 시간 자원을 효율적으로 이용하기 위해 예약된 작업을 적당한 순서로 나열하는 기법을 스케줄링이라고 한다. 본 연구에서는 두 가지의 스케줄링 기법들을 파악하여 효율적인 스케줄링 기법을 제시하여 보았다.

A Fault Tolerant Data Management Scheme for Healthcare Internet of Things in Fog Computing

  • Saeed, Waqar;Ahmad, Zulfiqar;Jehangiri, Ali Imran;Mohamed, Nader;Umar, Arif Iqbal;Ahmad, Jamil
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권1호
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    • pp.35-57
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    • 2021
  • Fog computing aims to provide the solution of bandwidth, network latency and energy consumption problems of cloud computing. Likewise, management of data generated by healthcare IoT devices is one of the significant applications of fog computing. Huge amount of data is being generated by healthcare IoT devices and such types of data is required to be managed efficiently, with low latency, without failure, and with minimum energy consumption and low cost. Failures of task or node can cause more latency, maximum energy consumption and high cost. Thus, a failure free, cost efficient, and energy aware management and scheduling scheme for data generated by healthcare IoT devices not only improves the performance of the system but also saves the precious lives of patients because of due to minimum latency and provision of fault tolerance. Therefore, to address all such challenges with regard to data management and fault tolerance, we have presented a Fault Tolerant Data management (FTDM) scheme for healthcare IoT in fog computing. In FTDM, the data generated by healthcare IoT devices is efficiently organized and managed through well-defined components and steps. A two way fault-tolerant mechanism i.e., task-based fault-tolerance and node-based fault-tolerance, is provided in FTDM through which failure of tasks and nodes are managed. The paper considers energy consumption, execution cost, network usage, latency, and execution time as performance evaluation parameters. The simulation results show significantly improvements which are performed using iFogSim. Further, the simulation results show that the proposed FTDM strategy reduces energy consumption 3.97%, execution cost 5.09%, network usage 25.88%, latency 44.15% and execution time 48.89% as compared with existing Greedy Knapsack Scheduling (GKS) strategy. Moreover, it is worthwhile to mention that sometimes the patients are required to be treated remotely due to non-availability of facilities or due to some infectious diseases such as COVID-19. Thus, in such circumstances, the proposed strategy is significantly efficient.

양자 컴퓨팅 환경에서 안전한 다중 서명 기법 (A Post-Quantum Multi-Signature Scheme)

  • 고찬영;이영경;이광수;박종환
    • 정보보호학회논문지
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    • 제31권3호
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    • pp.517-526
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    • 2021
  • 최근 양자 컴퓨터의 개발이 가속화되면서 기존 인터넷 환경에서 사용되고 있는 인수분해 및 이산대수 기반의 전자서명 기법들의 안전성에 대한 문제가 제기되고 있다. 이에 대응하기 위해 미국 국립표준기술연구원(NIST)의 표준화 작업을 비롯하여 양자 컴퓨팅 환경에서 안전한 여러 가지 전자서명 기법들이 제시되고 있다. 본 논문에서는 2018년 Behnia 등이 CCS 컨퍼런스에서 발표한 TACHYON 전자서명 기법을 이용한 다중 서명 기법을 설계하여 제시하고, 안전성을 증명하고자 한다. 다중 서명 기법은 최근 많은 관심을 받고 있는 암호화폐 분야에서 전자지갑의 개인키 의존도를 분산하여 보다 안전한 전자지갑 시스템을 구성할 수 있는 핵심 기술로, 최근 많은 연구자들과 개발자들이 관심을 갖고 있는 전자서명 응용 분야이다. 본 논문에서 제시하는 다중 서명 기법은 일반 공개키 모델(plain public key model)에서 공개키 결합(public key aggregation)이 가능한 기법으로, 부가적인 영지식 증명(zero-knowledge proof) 기법이 필요하지 않으며, 결합 된 단일 공개키만으로 효율적인 시스템을 구성할 수 있는 기법이다.

배부식 분무기 노즐이 들깻잎의 농약잔류에 미치는 영향 (Effect of Pesticide Residues on Perilla Leaf by Nozzle Types of Knapsack Sprayers)

  • 손경애;강태경;박병준;진용덕;길근환;김찬섭;김진배;임건재;이기운
    • 농약과학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.282-287
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    • 2012
  • 본 실험은 배부식 분무기 노즐 종류를 달리하여 농약을 살포하였을 경우 작물 중 농약잔류량에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행하였다. 배부식 인력분무기의 2구 디스크형 노즐과 배부식 동력분무기의 2구 선형노즐을 분구형상에 따라 I형은 분구가 하나, II형은 분구가 둘, III형은 분구가 셋으로 3가지 유형으로 구분하여 분무입경과 시간당 분무량을 조사하였다. 선형노즐 II형(상표명: D-3)이 압력 $1.1{\pm}0.2$ MPa에서 분무입경 $76{\mu}m$, 단위 시간당 약제 살포량 2.4 L/min.으로, 선형노즐 II형 (상표명: D-35)가 압력 $1.0{\pm}0.2$ MPa에서 분무입경 $90{\mu}m$, 단위 시간당 약제 살포량 2.6 L/min.으로 적정하다고 판단되었다. D-3의 분구 크기는 0.65 mm length ${\times}$ 0.45 mm width이고 D-35의 분구 크기는 0.62 mm length ${\times}$ 0.46 mm width 이였다. 들깻잎을 대상으로 노즐별 imidacloprid의 잔류량 차이를 비교하여 유의수준 5%에서 잔류량의 차이가 있었다. 디스크형 노즐과 선형노즐 I형이 $3.76{\sim}3.92mg\;kg^{-1}$으로 선형노즐 II형과 III형의 $4.52{\sim}4.92mg\;kg^{-1}$보다 잔류량이 적었다. 분무 노즐을 달리하여 농약살포시 들깻잎 중 잔류량의 차이가 있다고 판단되었다.

개인통신망 설계를 위한 최소 비용 경로 (Minimum Cost Path for Private Network Design)

  • 최홍식;이주영
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권11호
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    • pp.1373-1381
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    • 1999
  • 이 논문에서는 통신망 설계 응용분야의 문제를 그래프 이론 문제로써 고려해 보았다. 개별 기업체가 서로 떨어진 두 곳을 연결하고자 할 때 공용통신망의 회선을 빌려 통신망을 구축하게 되는데 많은 경우 여러 종류의 회선들이 공급됨으로 어떤 회선을 선택하느냐의 문제가 생긴다. 일반적으로 빠른 회선(low delay)은 느린 회선(high delay)에 비해 비싸다. 그러나 서비스의 질(Quality of Service)이라는 요구사항이 종종 종단지연(end-to-end delay)시간에 의해 결정되므로, 무조건 낮은 가격의 회선만을 사용할 수는 없다. 결국 개별 기업체의 통신망을 위한 통로를 공용 통신망 위에 덮어씌워(overlaying) 구축하는 것의 여부는 두 개의 상반된 인자인 가격과 속도의 조절에 달려 있다. 따라서 일반적인 최소경로 찾기의 변형이라 할 수 있는 다음의 문제가 본 논문의 관심사이다. 두 개의 지점을 연결하는데 종단지연시간의 한계를 만족하면서 최소경비를 갖는 경로에 대한 해결을 위하여, 그래프 채색(coloring) 문제와 최단경로문제를 함께 포함하는 그래프 이론의 문제로 정형화시켜 살펴본다. 배낭문제로의 변환을 통해 이 문제는 {{{{NP-complete임을 증명하였고 {{{{O($\mid$E$\mid$D_0 )시간에 최적값을 주는 의사선형 알고리즘과O($\mid$E$\mid$)시간의 근사 알고리즘을 보였다. 특별한 경우에 대한 {{{{O($\mid$V$\mid$ + $\mid$E$\mid$)시간과 {{{{O($\mid$E$\mid$^2 + $\mid$E$\mid$$\mid$V$\mid$log$\mid$V$\mid$)시간 알고리즘을 보였으며 배낭 문제의 해결책과 유사한 그리디 휴리스틱(greedy heuristic) 알고리즘이 그물 구조(mesh) 그래프 상에서 좋은 결과를 보여주고 있음을 실험을 통해 확인해 보았다.Abstract This paper considers a graph-theoretic problem motivated by a telecommunication network optimization. When a private organization wishes to connect two sites by leasing physical lines from a public telecommunications network, it is often the cases that several categories of lines are available, at different costs. Typically a faster (low delay) lines costs more than a slower (high delay) line. However, low cost lines cannot be used exclusively because the Quality of Service (QoS) requirements often impose a bound on the end-to-end delay. Therefore, overlaying a path on the public network involves two diametrically opposing factors: cost and delay. The following variation of the standard shortest path problem is thus of interest: the shortest route between the two sites that meets a given bound on the end-to-end delay. For this problem we formulate a graph-theoretical problem that has both a shortest path component as well as coloring component. Interestingly, the problem could be formulated as a knapsack problem. We have shown that the general problem is NP-complete. The optimal polynomial-time algorithms for some special cases and one heuristic algorithm for the general problem are described.

농약 살포조건이 고추열매 중 잔류에 미치는 영향 (Effect of field location and spray device on pesticide residue in chilli peppers)

  • 손경애;강태경;박병준;김택겸;길근환;김찬섭;김진배;임건재;이기운
    • 농약과학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.230-235
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    • 2012
  • 본 실험은 포장과 살포기의 차이가 고추 열매 중 농약 잔류량에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 위치가 다른 세 농가 포장에서 비슷한 시기에 정식한 고추를 대상으로 동일한 분무기와 노즐로 약제 처리 후 1일차의 농약 잔류량은 통계처리로 확인하여 차이가 없었다. 시료 채취시 고추나무 외부의 고추 중 잔류량은 내부의 고추 보다 2배 이상 많아 시료 채취의 위치가 고추 중 잔류량 변이의 요인이 되었다. 배부식 동력분무기와 압축식 인력분무기 사용에 따른 농약잔류량 차이는 동력분무기가 인력분무기를 사용할 때 보다 1.7배 높은 잔류농도를 보였는데 이는 약제 살포시 인력분무기의 상용압력보다 2배 정도 높은 동력분무기 압력과 노즐의 영향으로 판단되었다.

형태적 특성이 다른 들깻잎, 상추, 케일 중 농약 잔류량 비교 (Comparison of Pesticide Residues in Perilla Leaf, Lettuce and Kale by Morphological Characteristics of Plant)

  • 손경애;임건재;홍수명;김진배;임양빈;고현석;김장억
    • 농약과학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.336-342
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    • 2012
  • 본 실험은 엽채류 중 들깻잎, 상추, 케일에 살포된 농약의 잔류량을 비교하기 위해 수행하였다. 농약 9종을 대상으로 2구 선형노즐을 부착한 배부식 동력분무기로 7일 간격 2회 살포 후 0, 2, 5일의 잔류양상을 조사하였다. 무게 대비 엽면적 비율($cm^2/g$)은 들깻잎 58, 상추 27, 케일 23 으로 나타나 들깻잎이 상추 보다 2.1배 높았다. 살포 직후 잔류량은 들깻잎이 상추 보다 1.3~2.3배 높게 나타났으며 케일은 상추보다 2.4~7.3배 높았다. 살포 후 5일에는 들깻잎이 상추 보다 1.3~3.3배 많았으며 상추는 케일보다 5.6~28.1배 높았다. 케일의 잔류량이 적은 것은 잎 표면이 매끄러워 살포된 농약입자가 쉽게 흘러내리는 것이 원인으로 보인다. 상추와 들깻잎의 잔류량 차이는 무게 대비 엽면적 비율의 차이에 따른 영향이 크다고 판단되었다.

협력 중계를 이용한 IEEE 802.16j 네트워크를 위한 상향 링크에서의 통합 대역 할당 및 경로 선택 기법 (Joint Bandwidth Allocation and Path Selection Scheme for Uplink Transmission in IEEE 802.16j Networks with Cooperative Relays)

  • 황호영;이혁준;정인건;정인성;노봉수;박귀순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권1호
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    • pp.64-77
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    • 2013
  • 본 논문에서는 요구되는 통신 거리가 길고 LOS 확보가 쉽지 않은 산악 지형이 보편적인 군 전술 통신 환경에서 커버리지 확장과 음영 지역 제거를 위한 협력 중계 기반의 IEEE 802.16j 네트워크를 고려한다. 이를 통해 IEEE 802.16j 네트워크의 상향 링크(UL)에서 협력 중계 전송을 위한 대역 할당과 경로 선택을 통합적으로 수행하는 기법을 제안한다. 이를 위해 OFDMA 프레임 구조에서 협력 중계에 의한 처리율 증가량과 UL 접속 구간 및 UL 중계 구간의 대역 제한폭을 고려하여 전체 시스템의 데이터 처리율을 최대화하는 최적화 문제를 정의하고, 다중 차원 다중 선택 배낭 문제(MMKP)로 변환 후, 전역 탐색 알고리즘을 이용하여 최적해를 구한다. 협력 중계를 이용하지 않는 경우에 대해서도 최적화 문제를 정의하고, MMKP 기반 기법을 제안한다. 성능 비교를 위해 링크 품질 기반 (LQB) 기법의 전체 시스템 처리율도 평가한다. 군 전술 통신 환경 중 LOS 확보가 쉽지 않은 산악 지형 환경에서 OPNET 기반 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법들의 전체 시스템 처리율을 비교 분석하고, 제안하는 MMKP 기반 기법들이 LQB 기법들에 비해 좋은 성능을 나타냄을 보이고, 협력 중계를 사용하는 기법들이 그렇지 않은 기법들보다 더 높은 전체 시스템 처리율을 제공함을 보인다.